一种智能防护充电柜的制作方法

本实用新型涉及一种充电技术领域，尤其涉及一种智能防护充电柜。

背景技术：

电动自行车因其出行方便、价格便宜，一直是理想的代步工具。然而,安全的充电基础设施发展速度则远远落后于电动自行车的发展，伴随而来的是部分电动自行车所有者对充电线私拉乱接，擅自安装插座等行为,存在很大的火灾安全隐患。据统计，80％的电动自行车火灾发生在充电时。由于电动自行车大多在室内充电，且车体大部分为易燃可燃材料，一旦起火，燃烧速度快，会产生大量有毒烟气，极易造成伤亡。

很多居民的电动自行车就在楼下充电,从楼上牵一根足够长的电线,平时把电源接头捆绑在一楼住户家的护窗或固定在墙上,电动自行车没电了,只要把充电器往电源接头上一连接就可以充电。部分电动自行车所有者将电动自行车停放在过道、电梯间、占用消防通道也埋下了太多安全隐患。

业内已经推出了一种户外的电池充电柜，用户通过包括多个独立的充电仓用以对用户的电池进行充电。大量集中的电池存在一定的火灾隐患，同时，对于用电安全也是需要严格防护的重要内容。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种智能防护充电柜，用以解决现有技术中充电柜存在的用电安全隐患问题。

本实施例提供一种智能防护充电柜，包括柜体1、电池充电的充电仓2、控制室3和智能防护系统4，其中，

所述柜体1包括若干个充电仓2和至少一个控制室3；所述若干个充电仓2自由拼接组合，每个所述充电仓2内部设置有用于电池充电的充电设施；所述控制室3与所述若干个充电仓2分别通信连接；

所述智能防护系统4包括防护控制模块5和分组设置于所述充电仓2内部的接地脱扣模块6；所述防护控制模块5和接地脱扣模块6电连接。

所述接地脱扣模块6的状态在对应的充电仓2的柜门打开时切换为脱扣状态；在所述充电仓2的柜门关闭时切换为闭合状态。

所述防护控制模块5设置于控制室3内部，在确认所述接地脱扣模块6的状态为脱扣时，切断所述充电仓2中充电设施的电源。

所述接地脱扣模块6为设置于所述充电仓2柜门上的行程开关或微动开关。

所述防护控制模块5为串联在所述充电仓2内部的充电设施电源电路上的电源接触器或分励脱扣器。

所述防护控制模块5还包括与电源接触器或分励脱扣器电连接的继电器。

所述智能防护充电柜还包括应急供电的备用电源。

所述智能防护充电柜还包括对电池过载进行保护的过载保护器。

所述智能防护充电柜还包括对电池充电中电压/电流进行监控的电压/电流监控设备。

所述智能防护充电柜包括设置于所述控制室3内部的通信设备，用以实时或定时与服务器进行通信，上报所述智能防护充电柜的工作状态。

采用上述方案的有益效果是：本实用新型提供的智能防护充电柜，可方便对电动自行车的电池进行集中式管理，对于每个充电仓可以在打开柜门时自动断电，避免用户充电时可能造成的触电危险。脱扣器同时能够对电池充电状态进行监控，充满不过载，避免不必要的火灾隐患和对电池本身的损害。同时，还设计了备用电池，在未知原因停电后，能保证系统正常运行。另外，通过对电压/电流的监控，能够及时发现违规操作，起到了一定的预警作用。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的智能防护充电柜正面结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的智能防护系统结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-柜体，2-充电仓，3-控制室，4-智能防护系统，5-防护控制模块，6-接地脱扣模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1和图2所示，本实施例提供的智能防护充电柜，包括充电柜体1，柜体1可设置多个电池充电仓2，充电仓2可根据需要进行拼接。目前，可以根据需要拼接出8仓、10仓、12仓、16仓的充电柜。也可以根据用户需要设置其它数量充电仓2的充电装置。具有安装简单，占地面积小的特点，适应露天，车棚，室内等各种环境。

整个智能防护充电柜外部由若干个电池充电仓2和至少一个控制室3组成。控制室3可位于柜体2的中间部分，也可位于柜体2两侧。更多情况下，控制室3位于柜体的顶部，并且具有上翻式顶盖。控制室3与所述若干个充电仓2分别通信连接。控制室3上部可以设置一块用于用户操作的触控显示屏，刷卡装置设置在显示屏的下部；雨棚、照明灯箱和监控摄像头设置在充电柜上方。

每个所述充电仓2内部设置有用于电池充电的充电设施，这些充电设施通过控制室3接入电源，并接受控制室3的控制。

每个充电仓2就是用户实际进行电池充电的场所，其中不仅设置有充电设施，还可以设置有照明设施、通风设施、消防设施等设施。

智能防护系统4包括防护控制模块5和分组设置于所述充电仓2内部的接地脱扣模块6；所述防护控制模块5和接地脱扣模块6电连接。

智能防护系统4与充电柜的主电源串联，控制各个充电仓2中充电设施的电源通断。在打开充电仓2的柜门时，为保安全，切断该充电仓2的充电电源。如果该充电仓2还设置有其它照明电源、通风设施等，其电源可以不切断。

充电仓2是一个长方体的金属密闭空间，柜门采用电磁门锁，可通过控制系统控制门打开，可以保证放置在箱内的用户电动自行车电池安全，所设计的空间大小可满足市面上的各种电动自行车电池。

电磁门锁与接地脱扣模块6配合，能够实现充电电源的随开门关门通断。接地脱扣模块6的状态在对应的充电仓2的柜门打开时切换为脱扣状态；在所述充电仓2的柜门关闭时切换为闭合状态。

防护控制模块5设置于控制室3内部，在确认所述接地脱扣模块6的状态为脱扣时，切断所述充电仓2中充电设施的电源。

整个智能防护系统4可以是一套根据充电仓2柜门来控制电路通断的脱扣系统。脱扣器是与断路器机械上相连的，用以释放保持机构并使断路器自动断开的装置。其中的接地脱扣模块6可以为设置于所述充电仓2柜门上的行程开关或微动开关。防护控制模块5可以为串联在所述充电仓2内部的充电设施电源电路上的电源接触器或分励脱扣器。

通过行程开关或微动开关在开关柜门时的状态变化，控制电源接触器或分励脱扣器对电源电路进行通断设置。二者之间通过通信连接或者直接以低压电路连接。

以分励脱扣器为例，分励脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件。当电源电压等于额定控制电源电压的70％-110％之间的任一电压时，就能可靠分断断路器。分励脱扣器是短时工作制，线圈通电时间一般不能超过1s，否则线圈会被烧断。塑壳断路器为防止线圈烧毁，在分励脱扣器串联一个微动开关，当分励脱扣器通过衔铁吸合，微动开关从闭合状态转换成断开，由于分励脱扣器电源的控制线路被切断，即使人为地按住按纽，分励线圈始终不再通电就避免了线圈烧损情况的产生。当断路器再扣合闸后，微动开关重新回到闭合位置。分励脱扣器本质上是一个分闸线圈加脱扣器，给分励脱扣线圈加上规定的电压，断路器就脱扣而分闸。

具体的，低压断路器一般由脱扣器、触头系统、灭弧装置、传动机构、基架和外壳等几部分组成，在投入运行时，已经使主触头闭合，自由脱扣机构将主触头锁定在闭合位置，各类脱扣器进入运行状态。其中的脱扣器可以包括：

电磁脱扣器与被保护电路串联。线路中通过正常电流时，电磁铁产生的电磁力小于反作用力弹簧的拉力，衔铁不能被电磁铁吸动，断路器正常运行。当开关闭合或者线路中出现短路故障时，电流超过正常电流的若干倍，电磁铁产生的电磁力大于反作用力弹簧的作用力，衔铁被电磁铁吸动通过传动机构推动自由脱扣机构释放主触头。主触头在分闸弹簧的作用下分开切断电路起到短路保护作用。

热脱扣器与被保护电路串联。线路中通过正常电流时，发热元件发热使双金属片弯曲至一定程度刚好接触到传动机构并达到动态平衡状态，双金属片不再继续弯曲。若出现过载现象或开关闭合时，线路中电流增大，双金属片将继续弯曲，通过传动机构推动自由脱扣机构释放主触头，主触头在分闸弹簧的作用下分开，切断电路起到过载保护的作用。

失压脱扣器并联在断路器的电源测，可起到欠压及零压保护的作用。电源电压正常时扳动操作手柄，断路器的常开辅助触头闭合，电磁铁得电，衔铁被电磁铁吸住，自由脱扣机构才能将主触头锁定在合闸位置，断路器投入运行。当电源侧停电或电源电压过低时，电磁铁所产生的电磁力不足以克服反作用力弹簧的拉力，衔铁被向上拉，通过传动机构推动自由脱扣机构使断路器掉闸，起到欠压及零压保护作用。一般还可用串联在失压脱扣器电磁线圈回路中的常闭按钮做分闸操作。

分励脱扣器用于远距离操作低压断路器分闸控制。它的电磁线圈并联在低压断路器的电源侧。需要进行分闸操作时，按动常开按钮使分励脱扣器的电磁铁得电吸动衔铁，通过传动机构推动自由脱扣机构，使低压断路器掉闸。

在一台低压断路器上同时装有两种或两种以上脱扣器时，则称这台低压断路器装有复式脱扣器。在具体使用中，分励脱扣侧重于控制，失压脱扣侧重于保护。

本实施例中，通过行程开关或微动开关控制脱扣器是否脱扣，以保障在打开充电仓2的柜门时，充电仓2内部充电设施断电。

行程开关或微动开关与脱扣器连接时，通常还需要串接一个继电器，以保护电路。

为了增强整个充电柜的防护，智能防护充电柜还包括应急供电的备用电源。也就是在供电出现问题时，能够提供备用电源，继续进行充电操作。或者，备用电源也可以只用于提供控制室3的供电，保证整个充电柜的控制系统正常工作。

智能防护充电柜还包括对电池过载进行保护的过载保护器。通常电动车的充电电源不能提供过载保护，因而需要在充电仓2的充电设施提供过载保护，以有效保护用户的电池。智能防护充电柜还包括对电池过载进行保护的过载保护器。

进而，还需要对电池充电的电压、电流等进行监控，保证电压、电流在正常范围内。智能防护充电柜还包括对电池充电中电压/电流进行监控的电压/电流监控设备。

在监控到出现过载或者电压、电流不在正常范围内时，同样会通过防护控制模块5切断相应充电仓2的充电设施的电源。

控制室3内部可以设置系统接口控制板。系统接口控制板连接每个充电仓2的电磁锁、充电插座控制继电器，控制电磁锁的打开，并控制充电插座控制继电器的打开和关闭。当充电仓2的电磁锁打开，断开充电插座继电器，以避免不必要的充电危险。

每个充电仓2或者控制室3内部设置消防接口、电磁阀、连接软管、灭火喷淋头。消防接口连接在专用消防水源接口上。电磁阀用以控制灭火喷淋头的打开或者关闭。当打开电磁阀的时候，灭火喷淋头开始喷淋。连接软管用以连接灭火喷淋头和消防水源。灭火喷淋头分组设置在每个充电仓2和控制室3内部，能够对不同充电仓内的火情进行分别对待，进行区别喷淋。

实际上，消防水源可以通过连接软管连接到喷淋头，在发生火情时，通过控制电磁阀，打开灭火喷淋头，然后消防水源通过软管输送到灭火喷淋头进行处置。

由于电器消防的特殊性，消防水源可以用专用的气体灭火器取代，将气体灭火器或者气体储罐连接到连接软管，实现自动控制打开/关闭即可。

综上所述，本实用新型提供的智能防护充电柜，可方便对电动自行车的电池进行集中式管理，对于每个充电仓可以在打开柜门时自动断电，避免用户充电时可能造成的触电危险。脱扣器同时能够对电池充电状态进行监控，充满不过载，避免不必要的火灾隐患和对电池ben审的损害。同时，还设计了备用电池，在未知原因停电后，能保证系统正常运行。另外，通过对电压/电流的监控，能够及时发现违规操作，起到了一定的预警作用。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。